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三分钟带你揭秘气凝胶的神秘面纱(什么是凝胶)

城南二哥2024-02-02 17:54:39复合面料资讯286来源:复合布料_复合面料网

看看这张图,你觉得是什么呢?

蓝色的方形固体?

被冻住的烟?

确切来说,这不光是一个固体,还是一种凝胶类型,是世界上轻的固体—气凝胶。

再说气凝胶之前,我们先简单了解一下什么是凝胶。

一定浓度的高分子溶液或溶胶,在适当条件下,粘度逐渐增大,后失去流动性,整个体系变成一种外观均匀,并保持一定形态的弹性半固体,这种弹性半固体称为凝胶。

当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为气凝胶。

气凝胶的种类很多,有硅系,碳系,硫系,金属氧化物系,金属系等等。

目前,轻的气凝胶是一种“全碳气凝胶”,密度仅有0.16mg/cm3(去除空气密度),仅为空气密度的1/6。

由于里面的颗粒非常小(纳米量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射)就像阳光经过空气一样。

由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通 玻璃的隔热功能。

即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰也会丝毫无损。

气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。

气凝胶初是由S.Kistler命名,由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶,故将气凝胶定义为:湿凝胶经超临界干燥所得到的材料,称之为气凝胶。

气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。

在溶胶凝胶过程中,通过控制溶液的水解和缩聚反应条件,在溶体内形成不同结构的纳米团簇。

团簇之间的相互粘连形成凝胶体。

而在凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。

虽然气凝胶出现已久,但是真正让气凝胶“出圈”,到达声名鹊起的地步。

还是这两年,市面上竟然出现了用气凝胶做的衣服!

不过这里需要注意一点,气凝胶因为是固体,所以要想应用于服装,只能以粉末颗粒状存在。

也就是说,气凝胶需要一个载体。 把气凝胶粉末加入涂层液,通过工艺整理到织物上。

目前主要的技术是在不改变材料的物理形态的前提下,将气凝胶存在于纤维里。

气凝胶在服装上的应用,没有必要神话。 毕竟,材料本身的强大性能,和实际应用还是有所区别。

毕竟用户体验和实际效果还是需要在进一步考量和权衡的。

当然我们也相信随着技术的进步,也许下一代气凝胶的工艺还会有新突破,让我们一起期待一下吧!


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